ACIDOS POLIPROTICOS

ACIDOS POLIPROTICOS

1. GENERALIDADES.

Teniendo en cuenta la importancia de los equilibrios cido-base, se establecen en primer lugar en este tema sus principios

2. INTRODUCCION.La acidez y la basicidad constituyen el conjunto de propiedades caractersticas de dos importantes grupos de sustancias qumicas: los cidos y las bases. Las ideas actuales sobre tales conceptos qumicos consideran los cidos como dadores de protones y las bases como aceptoras. Los procesos en los que interviene un cido interviene tambin su base conjugada, que es la sustancia que recibe el protn cedido por el cido.Tales procesos se denominan reacciones cido-base. Antes de que se conociera el comportamiento a nivel molecular de este tipo de sustancias, se reconocan por sus propiedades caractersticas. Esta idea de definir el concepto de cido y de base indicando cmo ha de comportarse qumicamente una sustancia para que pueda considerarse como miembro de una u otra familia de compuestos fue introducida por Boyle en 1663. Posteriormente un conocimiento ms preciso de las frmulas qumicas llev a algunos investigadores, como Justus Von Liebig (1803-1873), a definir los cidos por su composicin molecular; sin embargo, la vieja idea de Boyle, aunque transformada con las sucesivas definiciones de cidos y bases, sigue an en pie.

Aunque nosotros hoy nos basaremos en lo que respecta a los acidos Poliproticos.

SE LLAMAN ACIDOS POLIBASICOS O POLIFUNCIONALES estos son cidos que tienen ms de un hidrgeno ionizable.Estos cidos disocian en ms de una etapa y cada etapa presenta su propia constante de equilibrio.

3. MARCOS TEORICO

Los cidos poliprticos son aquellos que poseen en su frmula ms de un hidrgeno cido (protn cido).

Los cidos capaces de donar ms de un protn en reacciones cido-base se Denominan acidos poliproticos (diproticos, triproticosetc). Dichos cidos presentan tantas etapas de disociacin como protones pueden donar. Presentan la peculiaridad de que las especies intermedias de la ionizacin so siempre sustancias anfiprticas.

Ejemplos de cidos dipricos son el cido sulfrico (H2SO4), cido sulfhrico (H2S) el cido carbnico (H2CO3). Ejemplos de cidos tripricos son el cido fosfrico (H3PO4) y el cido ctrico (C6H8O7). Aunque a primera vista se puede esperar que el clculo del pH de las disoluciones de cidos poliprticos resulte complicado, en la mayor parte de los casos, las simplificaciones hacen que se convierta en un problema sencillo. Para un cido poliprtico inorgnico tpico, K1 es mucho mayor que K2 y que es mucho mayor que K3, etc., de forma que las constantes de ionizacin sucesivas disminuyen en un factor de, aproximadamente, 104 a 106. Esto significa que cada paso en la ionizacin de un cido poliprtico tiene lugar en una extensin mucho menor que el paso previo (es importante resaltar que en cualquier caso, todas las disociaciones ocurren simultneamente aunque estas ocurran en mayor o menor medida). Por tanto, como es razonable, la prdida de un segundo o tercer protn se produce con mayor dificultad que el primero, por el simple hecho de que, cuanto mayor es la carga electroesttica del cido, ms difcil resulta que se desprenda de l un protn cargado positivamente. Se puede considerar entonces que la concentracin de protones aportada en el primer paso es muy superior a la de los segundo y tercero. A ttulo de ejemplo se muestran las tres disociaciones sufridas por el cido fosfrico:

Dado que los valores de las constantes de acidez estn lo suficientemente separados, excepto en disoluciones extremadamente diluidas, la concentracin de protones puede

suponerse que es la suministrada solamente en la primera etapa de ionizacin.

De los cidos poliprticos comunes, el cido sulfrico es el nico que se comporta como cido fuerte. En su primera etapa de disociacin est prcticamente ionizado al 100%. El in hidrgeno sulfato es un cido dbil, disocindose tan slo parcialmente:

Se puede considerar que solamente la primera disociacin del cido sulfrico contribuye de forma significativa al aporte de protones a la disolucin.

El cido carbnico constituye una peculiaridad. Se forma cuando el dixido de carbono se disuelve en agua, de acuerdo con el equilibrio fuertemente desplazado hacia la izquierda:

CO2 + H2O . H2CO3 (ac)

resultando que la cantidad de cido carbnico en disolucin es prcticamente inexistente. As, habra que considerar la primera etapa de disociacin del cido carbnico como:

CO2 + 2H2O . HCO3 - (ac) + H3O+

sin embargo, resulta ms prctico considerar al CO2 en agua como H2CO3.RESUMEN:LAS SUSTANCIAS POLIPRTICAS SE IONIZAN POR ETAPAS Y CADA UNA DE ELLAS PRESENTAN UN Ke. LA IONIZACIN TOTAL ES LA SUMA DE ESTOS PASOS INDIVIDUALES Y LA CONSTANTE TOTAL ES EL PRODUCTO DE LAS CONSTANTES INDIVIDUALES

LOS VALORES DE Ka DE LAS DIFERENTES ETAPAS DE LOS CIDOS POLIPROTICOS SE HACEN PROGRESIVAMENTE MAS PEQUEOS PORQUE LA CARGA NEGATIVA VA INCREMENTANDOSE Y HACE MAS DIFICIL LA DISOCIACIN SIGUIENTEEn todos los cidos poliprticos: Ka1 > Ka2 > Ka3 Si Ka1 >> Ka2 >> Ka3 (situacin habitual), podemos suponer que todos los protones proceden de la 1 disociacin:

La forma H2PO4- apenas se ioniza, por tanto: [H2PO4-] = [H3O+] Adems CT = [H3PO4] + [H2PO4-] [H3O+]2 + Ka1[H3O+] - Ka1CT = 0De forma generalDisolucin de H3A: [H3O+] se calcula considerando H3A como un cido monoprtico de Ka=Ka1Disolucin de H2A-:Se trata como la forma intermedia de un cido diprticoDisolucin de HA2-:Se trata tambin como la forma intermedia de un cido diprtico pero usando las constantes Ka2 y Ka3.Disolucin de A3-:Se considera una especie monobsica con Kb= Kb1 = Kw/Ka3cidos Poliproticos comunes

DATO:

Asi como existen los acidos poliproticos tambin existen las bases poliproticas, pero no es de nuestra naturaleza de estudio mas no esta dems dar una nocion del tema.

Las bases poliprticas (o bases polihidrnicas) pueden aceptar ms de un ion H+, hacindolo de forma sucesiva. Sus constantes de basicidad disminuyen en la misma cuanta que las constantes de acidez de los cidos poliprticos. Son ejemplos importantes los aniones carbonato (CO32-), sulfito (SO32-), fosfato (PO43-), oxalato (C2O42-), sulfuro (S2-).

La mayor parte de los cidos que existen en la naturaleza son dbiles. Por ejemplo, la acidez del agua de lluvia se debe a la presencia de cido carbnico (H2CO3, originado a partir del CO2 disuelto); la acidez del agua de los ros se debe al cido carbnico, a iones HPO42- y H2PO4- procedentes de la filtracin de fertilizantes, y a cidos carboxlicos formados en la degradacin de los tejidos vegetales. Asimismo, la mayora de las bases que existen en la naturaleza son dbiles y surgen de la descomposicin de sustancias nitrogenadas. Por ejemplo, el olor del pescado muerto se debe a las aminas, que son bases dbiles. La urea, CO(NH2)2, es un producto del metabolismo animal que aparece en la orina.PROBLEMAS

BIBLIOGRAFIA http://chemwiki.ucdavis.edu/Under_Construction/Spanish/Qu%C3%ADmica_Org%C3%A1nica_con_%C3%A9nfasis_biol%C3%B3gico/Cap%C3%ADtulo_07%3A_Componentes_org%C3%A1nicos_como_%C3%A1cidos_y_bases/Secci%C3%B3n_6%3A_%C3%81cidos_polipr%C3%B3ticos Logo Portada OCW-UM. Autor: Universidad de Murcia. Direccin web: http://ocw.um.es. Pgina 26, F1. Fuente: Quantitative Chemical Analysis, Seventh Edition, 2007 W.H. Freeman and Company. Pgina 29, F1 y F2. Fuente: Quantitative Chemical Analysis, Seventh Edition, 2007 W.H. Freeman and Company. Pgina 36, F1. Direccin web: http://www.heurema.com/QG/QG7/INDICADORESAB1.pdf Pgina 36, F2. Autor: Ben Mills. Direccin web: http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Phenolphthalein-orange-very-low-pH-3D-balls.png. Pgina 37, F1. Fuente: Quantitative Chemical Analysis, Seventh Edition, 2007 W.H. Freeman and Company.